量子系统与其环境的相互作用导致量子相干的丧失。通常通过Ancilla,建立良好的储层工程方法调整量子系统与其环境的耦合,可以通过将有效的耗散性动态逐渐发展为量子量子状态或量子状态[1-6],从而克服了有效的耗散动力学来克服脱碳范式。尤其是在电路量子电差异的范围内[7],已经成功利用了储层工程,以自主保护在谐波振荡器的限制希尔伯特空间中编码的量子信息,即玻孔代码,而无需基于测量的反馈。这是通过有效的奇偶校验的工程来实现的,它保留了耗散的演化,该耗散演化将微波谐振器的状态驱动到由相反状态的均匀和奇数相干叠加跨越具有相反位移的歧义的歧管,也称为Schrödinger猫态[8-11]。原则上,这些耗散动态可用于准备猫代码的逻辑状态[9]。尽管如此,这不是必需的,因为使用最佳控制脉冲序列[10],可以使用分散耦合量子轴对微波谐振器场进行通用控制,或者正如最近已证明的那样,已证明,连续变量(CV)通用门集的优化序列[12,13]。因此,为了稳定CAT代码的唯一目的,储层工程是为了唯一的目的。
我们研究了量子信息流的动力学,其中一个和两个杂质量子位捕获了双孔电势,并与一维超低玻色 - 玻璃 - 玻璃 - 玻璃混合物相互作用。对于浸入二元玻色混合物中的单个量子量,我们表明该系统在有限的时间尺度上保持连贯性,并表现出非马克维亚动力学,尤其是在环境的上分支中。我们通过频谱密度函数的欧姆斯探索了从马尔可夫到非马克维亚的过渡,这些函数受到了种间相互作用的显着影响。在两个空间分离的量子位与Bose-Bose混合物储存库相连的情况下,我们证明了集体的脱碳影响系统动力学,从而导致混合物两个分支的长时间连贯性存活率。在密度光谱函数及其欧姆性特征中反映了破坏性因子的复杂演化。我们发现,反应函数和光谱随量顶之间的距离增加而振荡,从而修改了信息流动动力学。此外,我们对两个分支中二元玻色混合物储层引起的两个量子位之间的纠缠动力学进行了彻底的研究,强调了种间相互作用的关键作用。
Jonas Weissenrieder,材料物理学教授(KTH),评论,“量子材料构成了明天的量子创新的基石。我们在KTH上设想了量子应用材料空间中的巨大机会,其中包括新型光子探测器,磁场传感器和应变传感器。su,KTH和Nordita与WACQT和Novo Nordisk量子计算中心合作开发了量子支柱的材料。”
图3。在涉及数百万个量子点的10.5 k的耦合和未耦合激子的两级“宏观”量子状态的Rabi振荡。此类Rabi振荡较早仅报道了仅具有一个单个量子点的结构[3]。使用光电容测量的观察到的Rabi振荡实际上表明即使在我们的稳态光电容测量中探测的温度和时间尺度上,即使在这种温度和时间尺度上也“无关”。信用:今日材料电子产品(2023)。doi:10.1016/j.mtelec.2023.100039
我们在实验和数字上研究多部分纠缠状态的嘈杂演化,重点是通过云访问的超导量设备。我们发现,动力学的有效模式需要一个由随机电荷 - 偏向波动引起的连贯频移。我们介绍了一种方法,该方法使用扩展的马尔可夫环境建模了电荷 - 比值拆分。这种方法在数十个量子位上是可扩展的,使我们能够有效地模拟某些大型多Quipit状态的耗散动力学。探测越来越大,更复杂的初始状态的连续时间动力学,在环形状态下,最多12个耦合量子量,我们获得了实验和模拟的良好一致性。我们表明,基本的多体动力学会产生稳定器的衰减和复兴,这些动力在量子误差校正的背景下广泛使用。此外,我们使用定制的动力学去耦序列来证明两数Qubit的相互作用(串扰)的缓解。我们的噪声模型和数值方法对于提高对误差纠正和缓解的理解并邀请进一步研究其动态可能是有价值的。
受控操作是量子算法的基本组成部分。将 n 个控制非门 (C n (X)) 分解为任意单量子比特和 CNOT 门是一项重要但并非易事的任务。本研究引入的 C n (X) 电路在渐近和非渐近范围内的表现优于以前的方法。提出了三种不同的分解:一种是使用一个借用的辅助量子比特的精确分解,电路深度为 ΘðlogðnÞ3Þ,一种没有辅助量子比特的近似分解,电路深度为 OðlogðnÞ3logð1=ϵÞÞ,以及一种具有可调深度电路的精确分解,该电路的深度随着可用辅助量子比特的数量 m ≤ n 而减少,即 Oðlogðn=bm=2cÞ3+logðbm=2cÞÞ。由此产生的指数加速可能会对容错量子计算产生重大影响,因为它可以改善无数量子算法的复杂性,应用范围从量子化学到物理学、金融和量子机器学习。
用于光子量子比特的长持续时间量子存储器是实现长距离量子网络和中继器的重要组成部分。将光学状态映射到稀土集合中的相干自旋波上是一种特别有前途的量子存储方法。然而,由于所需的自旋波操纵引起的读出噪声,在量子水平上实现长时间存储仍然具有挑战性。在这项工作中,我们应用动态解耦技术和小磁场,在 151 Eu 3 +:Y 2 SiO 5 晶体中实现 20、50 和 100 毫秒的六种时间模式的存储,基于原子频率梳存储器,其中每个时间模式平均包含大约一个光子。通过存储两个时间箱量子比特 20 毫秒来验证存储器的量子相干性,平均存储器输出保真度为 F = (85 ± 2)%,每个量子比特的平均光子数为 μ in = 0.92 ± 0.04。量子比特分析是在存储器读出时完成的,使用我们开发的一种复合绝热读出脉冲。
从更基本的量子引力理论中产生局部有效理论,该理论似乎具有更少的自由度,这是理论物理学的一个主要难题。解决该问题的最新方法是考虑与这些理论相关的希尔伯特空间映射的一般特征。在这项工作中,我们从这种非等距映射构建了近似局部可观测量或重叠量子比特。我们表明,有效理论中的局部过程可以用具有更少自由度的量子系统来欺骗,与实际局部性的偏差可以识别为量子引力的特征。举一个具体的例子,我们构建了两个德西特时空的张量网络模型,展示了指数扩展和局部物理如何在崩溃之前被欺骗很长一段时间。我们的结果强调了重叠量子比特、希尔伯特空间维度验证、黑洞中的自由度计数、全息术和量子引力中的近似局部性之间的联系。
十年后,当时就职于贝尔实验室的美国数学家彼得·肖尔 (Peter Shor) 设计出了最早的量子算法之一。对于传统(非量子)计算机来说,将两个数字相乘很容易,但执行逆运算(将数字分解为因数)却非常困难。事实上,随着数字越来越大,这个问题很快就会变得难以解决。这个问题非常困难,以至于现代数据加密利用了这种难解性来保护我们的信息。不幸的是,肖尔利用量子力学的特性发现了一种量子算法,可以大大加快这个逆问题的求解速度。一旦我们制造出足够强大的量子计算机来运行它,这一发现就会使当今的数据安全面临风险。
伊本托法伊尔大学,摩洛哥盖尼特拉,电子邮件:zemate.achraf@gmail.com 8 材料物理和亚原子实验室,物理系,伊本托法伊尔大学理学院,摩洛哥盖尼特拉,电子邮件:sedramyb@gmail.com 摘要:目的:这项工作旨在了解纳米技术在增强量子计算方面的相关性,重点关注该领域工作人员的看法。该研究将通过详细阐述本研究参与者的专业领域、他们在该领域的经验以及他们对量子比特或量子比特的认识来检查这些感知因素的识别,以提供未来相关研究和开发的指导。目的:本研究的目标如下:首先是评估纳米技术在量子计算中的现状;其次,确定影响该概念专业意义的因素;第三,发现文献中的缺陷。本研究还旨在就如何改善这一新兴领域的人际和跨专业合作与研究提供建议。方法:因此,采用了横断面调查设计,参与者包括纳米技术、量子计算和相关领域的专家。调查中提出的问题涉及受访者的经验、他们对纳米技术作用的看法以及他们的背景。使用卡方检验、方差分析、T 检验、相关性分析和回归分析对本研究收集的数据进行分析,以检查变量之间的关系并确定测试中的拟合优度。调查样本包括 210 名参与者,因此为评估提供了相当大的可靠性。